RU2210624C2 - Способ фосфатирования металлической поверхности - Google Patents
Способ фосфатирования металлической поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210624C2 RU2210624C2 RU2000115351/02A RU2000115351A RU2210624C2 RU 2210624 C2 RU2210624 C2 RU 2210624C2 RU 2000115351/02 A RU2000115351/02 A RU 2000115351/02A RU 2000115351 A RU2000115351 A RU 2000115351A RU 2210624 C2 RU2210624 C2 RU 2210624C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphating
- treatment
- solution
- paint
- coating
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности к составам для обработки поверхности металла на основе железа и оцинкованной стали, которые особенно пригодны для обработки изделий, имеющих сложные конфигурации поверхности, такие как кузова автомобилей, перед нанесением лакокрасочных покрытий (ЛКП). Способ включает обработку поверхности раствором, содержащим следующие компоненты, г/л: Zn2+ 0,8-4,3, Mn2+ 0,4-2,4, Р2О5 4,1-18,5, NO3 - 1,1-5,5, гидроксиламин сернокислый 2,6-13,0, вода остальное, при температуре 35-40oС и свободной кислотности раствора 0,7-2,3 точки. Технический результат: высокая коррозионная стойкость фосфатного покрытия в комплексе с ЛКП, адгезия ЛКП совместно с фосфатирующим покрытием 1 балл, Экономия энергоресурсов, 4. Улучшение условий производства.
Description
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла на основе железа (путем нанесения фосфатного покрытия), имеющего сложные конфигурации, и оцинкованной стали перед нанесением лакокрасочных покрытий.
Данное изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности: машиностроении, электро- и радиотехнике и т.д.
Известен способ фосфатирования поверхности металлов (акцептованная заявка Японии 63-11428), заключающийся в обработке поверхности раствором, содержащим ионы фтора, цинка, РO4 3-, NО3 -, Ni, при коэффициенте содержания свободных кислот 0,6-1,4.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ (а.с. СССР 378567) нанесения фосфатирующего состава, содержащего, г/л:
Кислота фосфорная - 50-70
Цинк сернокислый - 150-200
Кадмий азотнокислый - 4-10
Калий фтористый - 4-12
Гексамин - 0,2-0,6
и процесс ведут при температуре 15-30oС и рН 1,8-2,5.
Кислота фосфорная - 50-70
Цинк сернокислый - 150-200
Кадмий азотнокислый - 4-10
Калий фтористый - 4-12
Гексамин - 0,2-0,6
и процесс ведут при температуре 15-30oС и рН 1,8-2,5.
Недостатком данного способа являются недостаточная адгезия и коррозионная стойкость покрытия, необходимость введения дополнительно в рабочую ванну ускорителей, ухудшающих условия труда, влияющих на окружающую среду.
Задачей данного изобретения является разработка способа фосфатирования металлической поверхности, который обеспечивает получение покрытия с хорошим внешним видом, хорошей адгезией, высокой коррозионной стойкостью при температуре фосфатирования 35-40oС без дополнительного введения ускорителей фосфатирования в рабочую ванну.
Поставленная задача достигается тем, что в способе фосфатирования металлической поверхности, включающем обработку поверхности раствором, содержащим ионы цинка, нитрата и воду, раствор дополнительно содержит ионы марганца, фосфата и гидроксиламина сернокислого при следующем соотношении компонентов, г/л:
Zn2+ - 0,8-4,3
Mn2+ - 0,4-2,4
Р2O5 - 4,1-18,5
NO3 - - 1,1-5,5
Гидроксиламин сернокислый - 2,6-13,0
Вода - Остальное
а обработку поверхности проводят при температуре 35-40oС и свободной кислотности раствора 0,7-2,3 точки.
Zn2+ - 0,8-4,3
Mn2+ - 0,4-2,4
Р2O5 - 4,1-18,5
NO3 - - 1,1-5,5
Гидроксиламин сернокислый - 2,6-13,0
Вода - Остальное
а обработку поверхности проводят при температуре 35-40oС и свободной кислотности раствора 0,7-2,3 точки.
Ионы цинка вводят в фосфатирующий раствор в виде цинксодержащего сырья, фосфаты с фосфорной кислотой, нитрат с азотной кислотой, ионы марганца в виде марганецсодержащего сырья (предпочтительно в виде фосфата марганца).
Выбранное соотношение позволяет получить за 1-10 минут светло-серое мелкокристаллическое покрытие, имеющее адгезию в 1 балл, высокую коррозионную стойкость фосфатного покрытия в комплексе с ЛКП, при температуре фосфатирования 35-40oС и определенном значении свободной кислотности.
Рабочий раствор для фосфатирования готовят из расчета разбавления деминерализованной водой 24-100 кг концентрата фосфатирования до 1 м3. Концентрат фосфатирования содержит, мас.%:
Zn2+ - 3,3-4,3
Mn2+ - 1,67-2,4
Р2O5 - 17,08-18,5
NО3 - - 4,58-5,5
Гидроксиламин сернокислый - 10,83-13,0
Вода - Остальное
После растворения фосфатирующего концентрата в деминерализованной воде его корректируют кальцинированной или каустической содой до определенного значения свободной кислотности в зависимости от концентрации рабочего раствора и способа его нанесения (погружение, распыление, комбинированный способ).
Zn2+ - 3,3-4,3
Mn2+ - 1,67-2,4
Р2O5 - 17,08-18,5
NО3 - - 4,58-5,5
Гидроксиламин сернокислый - 10,83-13,0
Вода - Остальное
После растворения фосфатирующего концентрата в деминерализованной воде его корректируют кальцинированной или каустической содой до определенного значения свободной кислотности в зависимости от концентрации рабочего раствора и способа его нанесения (погружение, распыление, комбинированный способ).
Свободную кислотность выражают в условных единицах -"точках". "Точка" - объем (см3) раствора гидроокиси натрия концентрации точно 0,1 моль/дм3, пошедшей на титрование 1 см3 фосфатирующего раствора.
Испытания проводили на образцах листовой стали 08 КП или 08 ПС (ГОСТ 14918-8) толщиной 0,8-0,9 мм, размером 150Х75 мм.
Фосфатирование проводили по следующей схеме.
1. Обезжиривание техническим моющим средством ПТС-5 (ТУ 2149-067-10964029-97)
Концентрация, г/л - 20
Температура,oС - 65
Время, мин - 5
2. Промывка водой
Температура,oС - 35
Время, мин - 1,5
3. Промывка водой
Температура,oС - 35
Время, мин - 0,5
4. Фосфатирование методом погружения
Концентрация, г/л - 45
Температура,oС - 35-40
Время, мин - 5
Свободная кислотность, "точки" - 0.7-2.3
5. Промывка водой
Температур,oС - 35
Время, мин - 2
6. Промывка дистиллированной водой
Время, мин - 0.5
7. Сушка
Температура,oС - 100
Время, мин - 10
Внешний вид покрытия оценивали визуально.
Концентрация, г/л - 20
Температура,oС - 65
Время, мин - 5
2. Промывка водой
Температура,oС - 35
Время, мин - 1,5
3. Промывка водой
Температура,oС - 35
Время, мин - 0,5
4. Фосфатирование методом погружения
Концентрация, г/л - 45
Температура,oС - 35-40
Время, мин - 5
Свободная кислотность, "точки" - 0.7-2.3
5. Промывка водой
Температур,oС - 35
Время, мин - 2
6. Промывка дистиллированной водой
Время, мин - 0.5
7. Сушка
Температура,oС - 100
Время, мин - 10
Внешний вид покрытия оценивали визуально.
Коррозионную стойкость в часах по ГОСТ 9.401-91.
Для этого образцы помещают в камеру солевого тумана, где непрерывно распыляется 5%-ный раствор хлористого натрия. Температура поддерживается автоматически в пределах 34-37oС. Осмотр образцов проводят невооруженным глазом при естественном рассеянном свете. Испытания проводили до появления первых видимых точек коррозии. Чем больше время до появления коррозии, тем выше стойкость фосфатного покрытия.
Адгезия определяется в баллах в соответствии с ГОСТ 15140-78 методом решетчатых надрезов.
Балл - 1 присваивается, если края надрезов полностью гладкие и нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки.
Балл - 2 присваивается, если имеет место незначительное отслаивание покрытия в местах пересечения линий решетки, а нарушения наблюдаются не более чем на 5% площади поверхности решетки.
Балл - 3 присваивается, если имеет место частичное или полное отслаивание покрытия вдоль линий надрезов решетки или в местах их пересечения, нарушения наблюдаются не менее чем на 5% и более чем на 35% площади поверхности решетки.
Балл - 4 присваивается, если имеет место отслаивания покрытия более чем на 35% площади решетки.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами:
Пример 1
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zп2+=0.8
Р2O5=4.1
NO3 -=1.1
Mn2+=0.4
Гидроксиламин сернокислый=2.6
Вода - остальное
Температура 35oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 0.7
В результате получено светло-серое, мелкокристаллическое покрытие, имеющее
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 450 часов.
Пример 1
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zп2+=0.8
Р2O5=4.1
NO3 -=1.1
Mn2+=0.4
Гидроксиламин сернокислый=2.6
Вода - остальное
Температура 35oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 0.7
В результате получено светло-серое, мелкокристаллическое покрытие, имеющее
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 450 часов.
Пример 2
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zn2+=4.3
Р2O5=18.5
NO3 -=5.5
Mn2+=2.4
Гидроксиламин сернокислый=13.0
Вода - остальное
Температура 40oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 2.3
После проведения испытаний на коррозионную стойкость и адгезию получили следующие результаты -
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 470 часов.
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zn2+=4.3
Р2O5=18.5
NO3 -=5.5
Mn2+=2.4
Гидроксиламин сернокислый=13.0
Вода - остальное
Температура 40oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 2.3
После проведения испытаний на коррозионную стойкость и адгезию получили следующие результаты -
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 470 часов.
Внешний вид - светло-серое мелкокристаллическое покрытие.
Пример 3
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zn2+=2.6
Р2O5=11.3
NO3 -=3.3
Mn2+=1.4
Гидроксиламин сернокислый=7.8
Вода - остальное
Температура 38oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 1.4
После проведения испытаний на коррозионную стойкость и адгезию получили следующие результаты -
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 460 часов.
Образцы стали 08 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме раствором следующего состава, г/л:
Zn2+=2.6
Р2O5=11.3
NO3 -=3.3
Mn2+=1.4
Гидроксиламин сернокислый=7.8
Вода - остальное
Температура 38oС
Время 5 минут
Свободная кислотность, "точки" - 1.4
После проведения испытаний на коррозионную стойкость и адгезию получили следующие результаты -
Адгезия 1 балл
Коррозионная стойкость 460 часов.
Внешний вид - светло-серое мелкокристаллическое покрытие.
Пример по прототипу
Поверхность металла обрабатывают раствором, содержащим г/л:
Кислота фосфорная 50
Цинк сернокислый 150
Кадмий азотнокислый 4
Калий фтористый 4
Гексамин 0.2
при температуре 15oС, рН 1.8 в течение 5 минут.
Поверхность металла обрабатывают раствором, содержащим г/л:
Кислота фосфорная 50
Цинк сернокислый 150
Кадмий азотнокислый 4
Калий фтористый 4
Гексамин 0.2
при температуре 15oС, рН 1.8 в течение 5 минут.
В результате такой обработки получают равномерное по толщине покрытие с коррозионной стойкостью 430 часов и адгезией 2 балла.
Как видно из приведенных примеров, коррозионная стойкость и адгезия у покрытий, полученных по предлагаемому способу, выше, чем по прототипу. Кроме того, использование предложенного способа обеспечивает улучшение условий труда, экономию материальных ресурсов.
Литература
1. Акцептованная заявка Японии 63-11428.
1. Акцептованная заявка Японии 63-11428.
2. Авторское свидетельство СССР 378567 (прототип).
Claims (1)
- Способ фосфатирования металлической поверхности, включающий обработку поверхности раствором, содержащим ионы цинка, нитрата и воду, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит ионы марганца, фосфата и гидроксиламин сернокислый при следующем соотношении компонентов, г/л:
Zn2+ - 0,8-4,3
Mn2+ - 0,4-2,4
Р2О5 - 4,1-18,5
NO3 - - 1,1-5,5
Гидроксиламин сернокислый - 2,6-13,0
Вода - Остальное
а обработку поверхности проводят при температуре 35-40oС и свободной кислотности раствора 0,7-2,3 точки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000115351/02A RU2210624C2 (ru) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | Способ фосфатирования металлической поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000115351/02A RU2210624C2 (ru) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | Способ фосфатирования металлической поверхности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000115351A RU2000115351A (ru) | 2002-05-20 |
RU2210624C2 true RU2210624C2 (ru) | 2003-08-20 |
Family
ID=29245183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000115351/02A RU2210624C2 (ru) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | Способ фосфатирования металлической поверхности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210624C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102953055A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-06 | 长沙沃尔金属表面技术有限公司 | 一种黑色磷化液及其使用方法 |
RU2560891C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
-
2000
- 2000-06-13 RU RU2000115351/02A patent/RU2210624C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102953055A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-03-06 | 长沙沃尔金属表面技术有限公司 | 一种黑色磷化液及其使用方法 |
RU2560891C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109312466B (zh) | 无镍磷化金属表面的改进方法 | |
JPH05195245A (ja) | 金属表面のりん酸塩化成処理方法 | |
JP5462467B2 (ja) | 金属材料用化成処理液および処理方法 | |
US4600447A (en) | After-passivation of phosphated metal surfaces | |
CA2133455A1 (en) | A nickel-free phosphating process | |
RU2698874C1 (ru) | Жидкость с трехвалентным хромом для химической конверсионной обработки основы из цинка или цинкового сплава и способ химической конверсионной обработки с ее использованием | |
CN1826429B (zh) | 使用含过氧化氢的磷酸盐化溶液涂覆金属表面的方法和溶液、制备的金属物品及所述物品的用途 | |
KR20040058038A (ko) | 화성 처리제 및 표면 처리 금속 | |
GB2106146A (en) | Aqueous acidic zinc-phosphate solutions for low temperature coating iron and/or zinc | |
JP2004218073A (ja) | 化成処理剤及び表面処理金属 | |
CN1080325C (zh) | 用于磷化金属表面的水溶液和方法 | |
Ogle et al. | Phosphate conversion coatings | |
RU2210624C2 (ru) | Способ фосфатирования металлической поверхности | |
GB1590597A (en) | Treating a1 or a1 alloy surfaces | |
JP5532009B2 (ja) | 早期錆熟成耐候性鋼材及びその製造方法 | |
JP2009256697A (ja) | 金属又は合金の化成皮膜形成用処理剤 | |
US5888315A (en) | Composition and process for forming an underpaint coating on metals | |
KR102416141B1 (ko) | 금속 표면을 코팅하는 방법, 이러한 방식으로 코팅된 기판, 및 이의 용도 | |
US4643778A (en) | Composition and process for treating steel | |
RU2225895C2 (ru) | Способ нанесения фосфатирующего состава | |
JP5300113B2 (ja) | 金属表面処理剤、金属表面処理剤を用いた金属表面処理方法及び表面処理を行った鉄部品 | |
AU702478B2 (en) | Method of phosphatising metal surfaces | |
CN103695883A (zh) | 一种环保型冷轧钢板硅化剂及其制备方法 | |
RU2205895C1 (ru) | Состав для обработки металлической поверхности | |
WO1995031587A1 (en) | A method for pre-treating aluminum materials prior to painting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050614 |